Ist der Quantencomputer eine Gefahr für Bitcoins?

Ist der Quantencomputer eine Gefahr für Bitcoins?


Die Antwort gleich vorweg: Ja aber!

Quantencomputer, was ist das?

Ein Quantencomputer rechnet nicht mit herkömmlicher Bits sonder mit Quantenbits (qbits). Reguläre Bits besitzen nur zwei diskrete Zustände: 0 oder 1. Ein Quantenbit kann jedoch nicht nur 0 und 1 sein, sondern besitzt noch einen dritten Zustand: sowohl 0 als auch 1 und somit unendlich viele Zustände.

Ein Quantencomputer kann also exponentiell viele Zustände gleichzeitig durchspielen. Ein auf Silizium-Chips basierender Computer muss solche Aufgaben nacheinander abarbeiten. Dadurch können Algorithmen, die gewöhnlich exponentielle Laufzeiten haben – z.B,: Monte-Carlo-Simulationen, kryptographische Verfahren, … – in eine lineare Laufzeit umgelegt werden. Im Vergleich würde so, bei einer speziellen Aufgabe, ein Quantencomputer 100 Millionen Mal schneller sein als ein herkömmlicher Rechnern.

Bis jedoch Quantencomputer solche Aufgaben bewältigen können, werden noch Jahrzehnte ins Land ziehen. Momentan bietet komerziell nur D-WAVE einen Quantencomputer zum kauf an. Dieser „rechnet“ bereits mir 512 qbits, wobei dieser in Clustern von jeweils 8 verschränkten qbits arbeitet. Somit kann der Quantencomputer von D-Wave so manche Probleme, für welche reguläre Computer 10.000 Jahre brauchen, in nur wenigen Sekunden lösen.

Die NASA und Google haben sich vor etwa zwei Jahren solch einen D-Wave gekauft und waren von den Ergebnissen sichtlich begeistert.

Kann man Quantencomputer zum minen von Bitcoin verwenden?

Der Bitcoin verwendet für das Mining einen SHA-256-Algorithmus für dessen Hash-Funktion. Dieses Verfahren ist bis heute mit herkömmlichen Computern weder angreifbar noch hackbar. Der RSA Algorithmus basiert im Grunde auf der Zerlegung von Zahlen in Primfaktoren und kann von einem Quantencomputer mit dem sogenanneten SHOR-Algorithmus sofort gelöst werden. Würde es gelingen, 256 qbits zu verschränken, könnte man mit einer Hashfunktion gleichzeitig sämtliches Hashes des SHA-256-Algorithmus berechnen. Ein Miner mit einem solchen Quantencomputer würde damit mit jeder Operation einen Block finden und somit die Belohnung einstreichen.

Die Möglichkeit 256 qbits zu verschränken liegt jedoch in sehr weiter Zukunft, falls es überhaupt jemals möglich sein sollte. Und falls es doch gelingt, ist der Bitcoin das kleinste Probleme, da damit der Hautanteil aller Verschlüsselungen angreifbar wird (Online-Banking, SSL, …).

Fazit:

Ja, der Quantencomputer kann zu einer Bedrohung werden. Da jedoch die Entwicklung solch potenter Quantencomputer nicht in Aussicht steht, ist der Quantencomputer aktuell für Bitcoins ungefährlich.